王圣勇
(山東省地質礦產勘查開發(fā)局第五地質大隊,山東 泰安 271000)
就目前我國在礦產資源的使用現狀上來看,存在很大程度地無節(jié)制使用以及開采現象,最終造成我國淺層礦產資源大部分被開采殆盡[1]。為了不斷滿足當前社會對礦產資源需求的要求,推進地質調查和深部地質鉆探和勘探工作十分必要。因此,加強地質勘探和鉆探勘探技術勢在必行。
目前,中國經濟社會發(fā)展,其礦產資源消耗率也在逐步提高,許多大型企業(yè)也缺乏礦產資源。從礦產資源分布來看,大部分礦區(qū)資源偏遠地區(qū),采礦環(huán)境逐漸惡化,相關的地質礦產勘查和勘探技術也存在一定的問題。在地質礦產勘查和地質科學理論作為理論指導的同時,也可以及時觀察該區(qū)域并收集一些有效的地質資料[2]。在綜合方法和地質方法的應用下,地質和礦產資源信息可以逐步可靠,準確。目前,由于礦產資源屬于一種消耗和不可再生資源,礦產資源開采不能滿足能源消耗率,目前需要在礦產勘查和勘探技術上不斷突破。與國外相比,中國的地質勘探和勘探技術仍處于初級發(fā)展階段,存在一定的不足,需要不斷改進。
(1)以資源分布為基準,合理布局。中國是一個能源大國,礦產資源分布在各個地區(qū),但不同地區(qū)分布的礦產資源類型不同。河南,云南,山西,山東,內蒙古等省及多個城市能源儲量比較豐富,種類最齊全的地區(qū)。最著名的是河南的煤礦和鉬礦以及內蒙古的鐵礦石和稀土資源。為了開發(fā)深部地質礦產資源,我們需要對礦產資源和地質的分布進行一系列探索,同時結合社會和經濟發(fā)展。切實開展地質勘查工作,切實解決資源短缺問題,促進區(qū)域發(fā)展。
(2)統(tǒng)籌規(guī)劃,適度超前。在進行地質勘探工作之前,有必要制定計劃,即進行嚴格的整體規(guī)劃。在規(guī)劃過程中,第一步是澄清調查的性質,因為不同的地區(qū),其地質勘探工作的性質不同,如公益性質,商業(yè)性質等;第二步是規(guī)劃地方和中央地質勘探工作,制定未來發(fā)展的部署和計劃。
①中國幅員遼闊,南北差異巨大。這使得單一調查技術很難適應全國各地復雜的地質調查要求。從目前的情況來看,中國的礦產資源部門探明儲量僅占總量的三分之一,因此中國礦產資源開采項目的潛力仍然相對較大。由于采礦技術的局限性,中國的礦產資源開采只在地表和淺層開采上進行。隨著深度的加深,面臨的問題將變得越來越嚴重。②中國的深鉆項目主要面臨以下問題:在深鉆期間,隨著深度的增加,使用的設備沒有變化;由于缺乏自己獨特的技術,許多技術從國外進口,不適應中國地質;深部地質鉆探隊伍管理過于松散,各部門之間的聯(lián)系不夠密切,導致施工效率低下;施工現場的設備管理不嚴格,導致設備在存放過程中總是受損,無法完成預期的工作要求。
(1)金剛石繩索取芯技術。金剛石繩索取芯技術在鉆探過程中使用金剛石鉆頭進行取心。由于金剛石的高密度和高硬度,在鉆進過程中可以達到地下很深的距離。該技術目前在中國大面積深井鉆探中使用。繩索的核心意味著由特殊設備組成的繩索施工工藝用于深孔鉆探,降低勞動強度,減少事故,降低成本,但是,中國現有的鉆探技術還存在一些亟待解決的問題。如上所述,與國外相比,中國的技術相對落后。
(2)反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術。反循環(huán)連續(xù)采樣鉆進技術使用壓縮空氣使用雙臂鉆桿,孔底鉆頭克取的巖心通過鉆桿返到地面;隨著鉆頭繼續(xù)鉆進,巖石碎屑不斷地隨沖洗液循環(huán)回到地面。根據大量實驗結果,該技術可以滿足中國研究的深部礦物的深度,厚度和方向。它也比我們使用的傳統(tǒng)回轉提鉆取心更快,并且它可以節(jié)省很多成本。因為這項技術涉及兩個方面,一個是使用巖石碎片,另一個是使用雙臂鉆桿。中國已經批準了這項技術并開始在某些領域使用,取得了較好的效果,提高了工作效率,節(jié)約了成本。
(3)高精度鉆井技術和核心定位技術。高精度鉆探技術和巖心定向技術使鉆孔能夠在一個軌道上工作。這種特殊技術能夠鉆出多個子孔,子孔是樹根狀的。在深采礦過程中,當陡峭傾斜的陡壁時,這種鉆井難以工作,此時可以使用高精度控制定向鉆井技術。該技術可以精確定位孔位,減少工作量并降低成本。
(4)深部流體技術。地殼的流體運動直接影響礦床的發(fā)生,這個過程可稱為行動理論。然而,礦物沉積物通常存在于流體區(qū)域,特別是在流體活動相對較大的地方。通過具體的勘探工作,許多珍貴和重要的金屬似乎與流體運動密切相關,并且大多數礦床都在流體活動范圍內。因此,地殼的流體活動與礦床的發(fā)生有一定的關系,為地質勘探的找礦工作提供了科學依據。
(5)遙感技術。通過遙感技術的使用,可以更方便,更深入地了解水,土壤和巖石層的分布。這項技術的使用必須以完成地質信息的繪圖和分析為基礎,只有充分了解礦床的礦化信息,掌握改變后的礦物質譜,然后在勘探區(qū)域找到一個巖石暴露程度較高的區(qū)域,在該區(qū)域進行光譜比較。這將確定該地區(qū)是否真的有一個礦床或礦脈。然而,事實上,中國的大部分礦產資源都隱藏在巖石或深部礦區(qū),這給調查任務增添了很大的難度。面對這種情況,目前最常用的方法是采用線環(huán)結構原理來仔細區(qū)分每個可疑區(qū)域。最后,遙感技術用于收集信息,確定采礦區(qū)的位置,并找到礦藏。
在遙感技術應用于環(huán)內圈的形成中,礦物資源將受到形成過程中的變化的影響。對于一些大型和大型礦床,它們經常會經歷許多礦化地質。遙感技術可用于將該地質區(qū)域的情況,顏色和放射狀圖案映射到圖像中?;谶@些圖像,研究人員能夠確定該區(qū)域是否有大型礦床成礦區(qū)。
(6)X射線熒光分析技術。該技術主要用于確定微量元素的類型和含量。該技術的作用原理是:礦物元素的類型在X射線光譜的波長上不同。該技術的最大特點在于:測量效率高,操作簡單,并且可以同時測量各種元件。在地質勘探中使用該技術時,測量人員可以準確地確定礦床區(qū)域并揭示隱蔽的結構,然后分析礦產資源的深度和密度。
目前,中國正面臨能源供應短缺的局面。為了實現這一目標,我們必須依靠先進的設備和技術來支持,加大勘探力度,積極運用各種先進的勘探技術。有效提高礦產資源勘探效率,尋找更多礦產資源,促進中國的全面發(fā)展。